NO146438B

NO146438B - PREPARATION OF STEEL WITH HIGH NITROGEN CONTENT

Info

Publication number: NO146438B
Application number: NO773411A
Authority: NO
Inventors: Paul Arthur Tichauer; James Stephen Adams; Henry Desmont Thokar
Original assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1977-04-11
Filing date: 1977-10-06
Publication date: 1982-06-21
Also published as: PL201441A1; RO75122A; LU78298A1; FI62143C; SE7711342L; JPS53128520A; YU240877A; NL7711162A; TR20639A; PH14187A; ES463079A1; NO773411L; IT1091308B; AU513328B2; FI772996A; US4081270A; GB1533518A; BR7706773A; DE2745704A1; NO146438C

Abstract

Fremstilling av stål med høyt nitrogeninnhold -Manufacture of steels with high nitrogen content -

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører generelt" avkulling av stål og nærmere bestemt forbedring i den grunnleggende oksygenprosess, d.v.a. eri prosess hvor smeltet stål i en' konverter avkulles ved at det blåses oksygen inn i smeiten fra toppen. Nærmere bestemt vedrører oppfinnelsen en fremgangsmåte for The present invention generally relates to the decarburization of steel and more specifically to an improvement in the basic oxygen process, i.e. a process where molten steel in a converter is decarburized by blowing oxygen into the smelt from the top. More specifically, the invention relates to a method for

å øke nitrogeninnholdet i stålet fremstilt ved den grunnleggende oksygenprosess. to increase the nitrogen content of the steel produced by the basic oxygen process.

Fremstilling av stål ved den grunnleggende oksygenprosess, som også benevnes BOP eller BOF prosessen, er kjent. Når lav-karbon stål fremstilles ved denne fremgangsmåten er innholdet av oppløst nitrogen underlagt vide variasjoner. Visse ståltyper har spesifikasjoner som krever et lavt nitrogeninnhold og fremgangsmåter er beskrevet for å tilveie-bringe dette f. eks. som beskrevet i Glassman's US patent nr. 3,769,000 og Pihlblad's US patent nr. 3,307,937. The production of steel by the basic oxygen process, which is also called the BOP or BOF process, is known. When low-carbon steel is produced by this method, the content of dissolved nitrogen is subject to wide variations. Certain types of steel have specifications that require a low nitrogen content and methods are described to provide this, e.g. as described in Glassman's US Patent No. 3,769,000 and Pihlblad's US Patent No. 3,307,937.

På den annen side har noen stål spesifikasjoner som krever On the other hand, some steels have specifications that require

et høyt innhold av nitrogen og derfor er der også foreslått fremgangsmåter for å øke nitrogeninnholdet. Flere av disse fremgangsmåtene krever et spesielt trinn for nitrogentilsetning etter at det konvensjonelle avkullingstrinnet er avsluttet. Eksempler på slike fremgangsmåter er vist i US patent nr. 2,865,736, US patent nr. 3,402,753 og US patent nr. 3,356,493, 3,322,530 og 3,230,075. a high content of nitrogen and therefore methods are also proposed to increase the nitrogen content. Several of these processes require a special nitrogen addition step after the conventional decarburization step is completed. Examples of such methods are shown in US Patent No. 2,865,736, US Patent No. 3,402,753 and US Patent Nos. 3,356,493, 3,322,530 and 3,230,075.

US patent nr. 3,180,726 beskriver blåsing av smeltene med rent nitrogen eller nitrogen sammen med en inert gass og tilsetning av et stabiliserende eller bindeelement etter blåsingen. Denne fremgangsmåten tillater imidlertid ikke stålprodusentene å justere nitrogeninnholdet i stålet uav-hengig, d.v.s. uten å forandre sammensetningen av smeiten ved å tilsette andre legeringselementer. Alle de ovennevnte fremgangsmåter har den ulempe at de krever et ytterligere trinn etter oksygenavkullingen og dermed økes tiden som kreves for å fremstille hver stålladning. Videre krever noen tilsetning av andre elementer for å binde nitrogen i smeiten mens andre krever kompliserte tappeinnretninger. US patent no. 3,180,726 describes blowing the melts with pure nitrogen or nitrogen together with an inert gas and adding a stabilizing or binding element after the blowing. However, this method does not allow the steel producers to adjust the nitrogen content of the steel independently, i.e. without changing the composition of the alloy by adding other alloying elements. All of the above methods have the disadvantage that they require a further step after the oxygen decarburization and thus the time required to produce each steel charge is increased. Furthermore, some require the addition of other elements to bind nitrogen in the smelting while others require complicated tapping devices.

En annen tilnærming anvendt i tidligere teknikker er å øke nitrogeninnholdet i smeiten under avkullingen. US Patent nr. 3,754,894 viser hvordan nitrogeninnholdet i stål kan økes under avkullingen forutsatt imidlertid at avkullings-gassen og nitrogen tilføres fra under overflaten av smeiten. Denne fremgangsmåten kombineres ikke lett med BOF-prosessen hvor alle gassene tilføres fra ovenfor overflaten av smeiten. Hvis nitrogengass bare blåses inn i en oksygenkonverter fra ovenfor smeiten under konvensjonell avkulling vil resultatet ikke være reproduserbart og det tilsiktede nitrogeninnhold vil bare oppstå ved hell. Another approach used in previous techniques is to increase the nitrogen content of the melt during decarburization. US Patent No. 3,754,894 shows how the nitrogen content in steel can be increased during decarburization provided, however, that the decarburization gas and nitrogen are supplied from below the surface of the forge. This method is not easily combined with the BOF process where all the gases are supplied from above the surface of the smelt. If nitrogen gas is only blown into an oxygen converter from above the smelting during conventional decarburization, the result will not be reproducible and the intended nitrogen content will only occur by luck.

Det har ikke vært mulig før foreliggende oppfinnelse å fremstille stål med et høyt nitrogeninnhold ved den grunnleggende oksygenprosess uten å foreta et selvstendig trinn etter avkullingen og/eller å tilsette elementer til smeiten i tillegg til nitrogen. It has not been possible before the present invention to produce steel with a high nitrogen content by the basic oxygen process without carrying out an independent step after decarburization and/or adding elements to the forge in addition to nitrogen.

Følgelig er det et formål ved den foreliggende oppfinnelse Accordingly, it is an object of the present invention

å fremstille basisk-oksygenstål med et nitrogeninnhold som er reproduserbart og større enn det som oppnås ved vanlige BOP-teknikker. to produce basic oxygen steel with a nitrogen content that is reproducible and greater than that achieved by conventional BOP techniques.

Det er et annet formål ved den foreliggende oppfinnelse å fremstille basisk-oksygenstål med et høyt nitrogeninnhold uten at det kreves et spesielt trinn for nitrogentilsetning etter avkulling. It is another object of the present invention to produce basic oxygen steel with a high nitrogen content without requiring a special step for nitrogen addition after decarburization.

Det er et ytterligere formål ved den foreliggende oppfinnelse å øke nitrogeninnholdet i basisk oksygenstål uten tilsetning av andre legerende eller stabiliserende elementer enten sammen med eller i tillegg til nitrogen. . It is a further object of the present invention to increase the nitrogen content in basic oxygen steel without the addition of other alloying or stabilizing elements either together with or in addition to nitrogen. .

Foreliggende oppfinnelse angår således en fremgangsmåte for fremstilling av stål med et høyt nitrogeninnhold. The present invention thus relates to a method for producing steel with a high nitrogen content.

Fremgangsmåte for fremstilling av stål med et høyt nitrogeninnhold innenfor et på forhånd valgt område i en prosess for stålfremstilling ved avkulling av en jernholdig smelte i en konverter der man blåser oksygen i smeiten fra ovenfor smeltens overflate og holder partialtrykket av nitrogen i rommet over smeiten like stort som det trykk man beregner som likevektstrykket for det ønskede oppløste nitrogeninnhold i det smeltede metall ved 1600°C, og denne fremgangsmåte karakteriseres ved at man Method for the production of steel with a high nitrogen content within a pre-selected area in a process for steel production by decarburizing a ferrous melt in a converter where oxygen is blown into the melt from above the surface of the melt and the partial pressure of nitrogen in the space above the melt is kept the same as the pressure calculated as the equilibrium pressure for the desired dissolved nitrogen content in the molten metal at 1600°C, and this method is characterized by

a) tilfører en nitrogenrik gass til smeiten samtidig med det nevnte oksygen under en siste del av avkullings- a) supplies a nitrogen-rich gas to the smelting at the same time as the aforementioned oxygen during a final part of the decarburization

3 3

trinnet i en mengde som minst tilsvarer 3 Nm nitrogen pr. metrisk tonn smeltet metall og på en slik måte at man får en kraftig vekselvirkning mellom den nitrogenrike gass og det smeltede metall, step in an amount that is at least equivalent to 3 Nm nitrogen per metric ton of molten metal and in such a way that a strong interaction is obtained between the nitrogen-rich gas and the molten metal,

b) avkuller smeiten med oksygen og nitrogenrik gass ved å blåse smeiten til et endelig manganinnhold på 0,10% b) decarburizes the smelt with oxygen and nitrogen-rich gas by blowing the smelt to a final manganese content of 0.10%

eller mindre. or less.

Uttrykket "stål med et høyt nitrogeninnhold" eller høynitro-genstål" benyttes for å benevne stål med et nitrogeninnhold på minst 0.01% eller 100 ppm. The expression "steel with a high nitrogen content" or high-nitrogen steel" is used to designate steel with a nitrogen content of at least 0.01% or 100 ppm.

Uttrykket "det ønskede nitrogeninnhold" skal. bety det endelige nitrogeninnhold som stålprodusenten -forsøker å oppnå. The expression "the desired nitrogen content" shall. mean the final nitrogen content that the steel producer is -trying to achieve.

Uttrykket "nitrogenrik gass" som det brukes i den foreliggende spesifikasjon og krav betyr en gass som inneholder tilstrekkelig nitrogen til å tilfredsstille likevektskravet som nevnt ovenfor. De foretrukne nitrogenrike gasser er industrielt ren nitrogen eller luft. Gassformige nitro-genforbindelser som frigjør tilstrekkelig nitrogen ved reaksjon i etBOF-kar f.eks. ammoniakk, kan også anvendes. The term "nitrogen-rich gas" as used in the present specification and claims means a gas containing sufficient nitrogen to satisfy the equilibrium requirement as stated above. The preferred nitrogen-rich gases are industrially pure nitrogen or air. Gaseous nitrogen compounds which release sufficient nitrogen by reaction in a BOF vessel, e.g. ammonia, can also be used.

Forkortelsen "Nm 3" anvendes til å bety en normalkubikk-metér gass målt ved 0°C og en atmosfærisk trykk. The abbreviation "Nm 3" is used to mean a standard cubic meter of gas measured at 0°C and atmospheric pressure.

Når stål avkulles ved toppblåsing, d.v.s. ved at det blåses oksygen i smeiten fra ovenfor smeltens overflate, er det kjent at nitrogeninnholdet i smeiten først reduseres etter-hvert som bobler av CO-gass som dannes under avkullingstrinnet fjerner nitrogen fra smeiten. Under de siste trinn av avkullingen i den vanlige BOF-prosess, reduseres dannelsen av CO-bobler. En reduksjon antar man har minst tre viktige effekter. For det første tillater reduksjonen i CO-dannelsen mer atmosfærisk nitrogen å trenge inn i konverten på grunn av den reduserte hastighet på avgassen ved karets åpning. For det annet trekkes noe av dette atmos-færiske nitrogen inn i oksygenet som blåses inn i smeiten og adsorberes deretter. For det tredje vil den reduserte CO-dannelse også føre til en redusert fjerning av nitrogen, noe som ytterligere bidrar til et øket endelig nitrogen-nivå. Forholdet mellom disse faktorer er i hovedtrekkene ukontrollerbart og det endelige nitrogeninnhold er derfor ikke reproduserbart og har en tendens til å variere fra charge til charge til tross for tilsynelatende identiske avkullingsbetingelser. Videre er vanligvis det endelige nitrogeninnhold i stål som er avkullet ved den vanlige oksygenprosess lavere enn det som kreves ved spesifikasjon-ene for "høyt nitrogeninnhold"-typer av stål. Når dette finner sted er renitrogenering nødvendig. Det følgende beskriver foretrukken fremgangsmåte ifølge den foreliggende oppfinnelse for renitrogenering av oksygenstål under avkulling. Nitrogenrik gass må tilføres smeiten samtidig med oksygen under den siste del av avkullingstrinnet. Den foretrukne fremgangsmåte for å. oppnå dette er å tilføre en nitrogenrik gass i oksygenstrømmen. Dette.kan' tilveie-bringes helt enkelt ved' å installere en ekstra forbindelse til oksygenledningen som fører inn oksygenet, og å koble en nitrogenrik kilde til den ekstra forbindelsen. Selv-sagt kan andre og mer kostbare fremgangsmåter anvendes, f. eks. en separat innblåsing av nitrogenrik gass eller anvend-else av tilførselsledninger som har adskilte parallelle passasjer for oksygen og nitrogenrik gass. Slike passasjer kan enten være konsentriske eller stå ved siden av hverandre i den samme tilførselsledning. En blander kan også plasseres i tilførselsledningen. Disse kompliserte fremgangsmåter gir imidlertid ingen fordel over den foretrukne fremgangsmåte for å utføre oppfinnelsen. When steel is decarburized by top blasting, i.e. by blowing oxygen into the melt from above the surface of the melt, it is known that the nitrogen content in the melt first decreases as bubbles of CO gas formed during the decarburization step remove nitrogen from the melt. During the final stages of decarburization in the normal BOF process, the formation of CO bubbles is reduced. A reduction is assumed to have at least three important effects. First, the reduction in CO formation allows more atmospheric nitrogen to enter the converter due to the reduced velocity of the exhaust gas at the vessel opening. Secondly, some of this atmospheric nitrogen is drawn into the oxygen which is blown into the smelt and then adsorbed. Thirdly, the reduced CO formation will also lead to a reduced removal of nitrogen, which further contributes to an increased final nitrogen level. The relationship between these factors is largely uncontrollable and the final nitrogen content is therefore not reproducible and tends to vary from charge to charge despite apparently identical decarburization conditions. Furthermore, the final nitrogen content of steel decarburized by the ordinary oxygen process is usually lower than that required by the specifications for "high nitrogen" types of steel. When this takes place, renitrogenation is necessary. The following describes the preferred method according to the present invention for renitrogenation of oxygen steel during decarburization. Nitrogen-rich gas must be supplied to the melt at the same time as oxygen during the last part of the decarburization stage. The preferred method of achieving this is to introduce a nitrogen-rich gas into the oxygen stream. This can be provided simply by installing an additional connection to the oxygen line that brings in the oxygen, and connecting a nitrogen-rich source to the additional connection. Of course, other and more expensive methods can be used, e.g. a separate blowing of nitrogen-rich gas or the use of supply lines which have separate parallel passages for oxygen and nitrogen-rich gas. Such passages can either be concentric or stand next to each other in the same supply line. A mixer can also be placed in the supply line. However, these complicated methods offer no advantage over the preferred method of carrying out the invention.

Strømningshastigheten for nitrogengassen må være tilstrekkelig til å holde et partialtrykk av nitrogen i rommet over smeiten som minst tilsvarer og som fortrinnsvis er større enn det som ville være likevekt med det ønskede oppløste nitrogeninnhold i det smeltede metall. The flow rate of the nitrogen gas must be sufficient to maintain a partial pressure of nitrogen in the space above the melt which is at least equal to and which is preferably greater than what would be equilibrium with the desired dissolved nitrogen content in the molten metal.

Mengden nitrogenrik gass som tilføres må minst tilsvare The quantity of nitrogen-rich gas supplied must at least correspond to

3 Nm^ nitrogengass pr, metrisk tonn smeltet metall for å 3 Nm^ nitrogen gas per metric ton of molten metal to

få reproduserbare resultater. Mengden nitrogen som absorberes i smeiten øker med mengden nitrogen som tilføres. Mengden av nitrogen som absorberes vil imidlertid variere fra BOP-system til BOP-system. Når forholdet mellom til-ført nitrogen og endelig nitrogeninnhold er eksperimentelt bestemt for et spesielt BOF-system, og forutsatt andre variable holdes konstant, kan man oppnå reproduserbare resultater ifølge den foreliggende oppfinnelse så lenge den foreskrevne minimale mengde nitrogen tilføres smeiten. get reproducible results. The amount of nitrogen absorbed in the melt increases with the amount of nitrogen added. However, the amount of nitrogen absorbed will vary from BOP system to BOP system. When the ratio between added nitrogen and final nitrogen content is experimentally determined for a particular BOF system, and assuming other variables are kept constant, reproducible results can be obtained according to the present invention as long as the prescribed minimum amount of nitrogen is added to the smelt.

Oksygen og den nitrogenrike gassblanding må blåses inn i smeiten på en slik måte at man får en kraftig vekselvirkning mellom den nitrogenrike gass og smeiten. Hvis dette ikke oppnås vil man ikke få konsistente resultater. Oxygen and the nitrogen-rich gas mixture must be blown into the melt in such a way that there is a strong interaction between the nitrogen-rich gas and the melt. If this is not achieved, you will not get consistent results.

En måte å oppnå dette på er å anvende trykk i tilførsels-ledningene som er vesentlig større enn de som vanligvis anvendes. Hvert BOP-system har et normalt oksygentrykk som anvendes under vanlig avkulling. Man antar at det normale oksygentrykk i de fleste BOP-anlegg er utilstrekkelig for å få vekselvirkningene som er nødvendig ifølge oppfinnelsen. Envesentlig økning av trykket under tilsetningen av nitrogenrik gass vil gi de ønskede resultater., Det er f. eks. påvist at i en BOF-konverter for 213 metriske tonn utstyrt med en tilførselsledning med 4 åpninger med en diameter hver på o 4,45 cm, vil en økning av trykket på fra ca. 8,1 kg/cm<2 >til ca. 10,6 kg/cm 2 d.v.s. ca. 30%'s økning i målt trykk, være tilstrekkelig til å få den ønskede vekselvirkning mellom gassen og smeiten. Man skal imidlertid legge merke til at nedtrengningen av gass-strømmen og den resulterende rørevirkning ikke er fullstendig forutsigbar fra konverter til konverter og at dette forhold bare kan bestemmes empirisk. Blåsetrykkene som anvendes i noen BOF-anlegg behøver ikke økes for å få gass-smeltevekselvirkning som kreves ifølge oppfinnelsen. One way to achieve this is to use pressures in the supply lines that are significantly greater than those normally used. Each BOP system has a normal oxygen pressure that is used during normal decarburization. It is assumed that the normal oxygen pressure in most BOP plants is insufficient to obtain the interactions required according to the invention. A substantial increase of the pressure during the addition of nitrogen-rich gas will give the desired results., It is e.g. demonstrated that in a 213 metric ton BOF converter equipped with a feed line with 4 ports each o 4.45 cm in diameter, an increase in pressure from approx. 8.1 kg/cm<2> to approx. 10.6 kg/cm 2 i.e. about. A 30% increase in measured pressure should be sufficient to achieve the desired interaction between the gas and the melt. However, it should be noted that the penetration of the gas flow and the resulting stirring effect is not completely predictable from converter to converter and that this ratio can only be determined empirically. The blow pressures used in some BOF plants do not need to be increased to obtain the gas-melt interaction required according to the invention.

En annen fremgangsmåte for å få den ønskede kraftige vekselvirkning er å blåse blandingen av nitrogenrik gass og oksygen med tilførselsledningen i en lavere stilling enn normalt. På samme måte som med blåsetrykket har alle BOP-anlegg en normal stilling på tilførselsledningen for forskjellige trinn av vanlig oksygenavkulling. Typisk er det at til-førselsledningen gradvis senkes etter hvert som avkullingen skrider frem. Vanlige stillinger for ledningen behøver ikke gi tilstrekkelig vekselvirkning mellom gassen og smeiten for reproduserbart å renitrogenere smeiten. Dette problemet kan rettes ved å bevege tilførselsledningen til en lavere stilling enn normalt under de siste trinn av avkullingen samtidig som den nitrogenrike gass tilføres. Another method to obtain the desired strong interaction is to blow the mixture of nitrogen-rich gas and oxygen with the supply line in a lower position than normal. As with blow pressure, all BOP systems have a normal position on the supply line for various stages of normal oxygen decarburization. Typically, the supply line is gradually lowered as decarburization progresses. Usual positions for the wire do not have to provide sufficient interaction between the gas and the melt to renitrogenate the melt reproducibly. This problem can be corrected by moving the supply line to a lower position than normal during the final stages of decarburization while simultaneously supplying the nitrogen-rich gas.

En annen fremgangsmåte for å få den ønskede vekselvirkning mellom gass og smelte er å innføre nitrogenrike gasser med dysehastigheter som er større enn de som vanligvis anvendes i vanlig BOF-praksis. For å utføre den foreliggende oppfinnelse kan derfor noen BOF-anlegg være nødt til å øke gasshastighetene ved å anvende tilførselsledninger med mindre diameter på utstrømningsdysene. Another method to obtain the desired interaction between gas and melt is to introduce nitrogen-rich gases with nozzle velocities that are greater than those usually used in normal BOF practice. In order to carry out the present invention, some BOF plants may therefore have to increase the gas velocities by using supply lines with a smaller diameter on the outflow nozzles.

Et annet krav for å få reproduserbare resultater er at Another requirement to obtain reproducible results is that

manganinnholdet i smeiten blåses til mindre enn 0,10% under avkullingen. Mangan er bare en "indikator" som reflekterer betingelsene i smeiten som er nødvendige for et reproduserbart nitrogenopptak, og man antyder ikke et årsaksforhold mellom mangan i stålet i nitrogenabsorbsjonen. I vanlig BOP-praksis justeres mangannivået til de endelige spesifikasjoner etter avkullingen ved tilsetning av forskjellige ferromanganlegeringer. Fremgangsmåten påvirkes derfor bare minimalt ved konsekvent å blåse til mindre enn 0,10% mangan under avkullingen. the manganese content of the smelt is blown to less than 0.10% during decarburization. Manganese is only an "indicator" that reflects the conditions in the smelting which are necessary for a reproducible nitrogen absorption, and one does not suggest a causal relationship between the manganese in the steel in the nitrogen absorption. In normal BOP practice, the manganese level is adjusted to the final specifications after decarburization by the addition of various ferromanganese alloys. The process is therefore only minimally affected by consistently blowing to less than 0.10% manganese during decarburization.

Følgende eksempler illustrerer foretrukken praksis ved ut-førelsen av oppfinnelsen. The following examples illustrate preferred practice in carrying out the invention.

Eksempler Examples

Seks charger på hver 213 metriske tonn ble avkullet ved toppblåsing med rent 0^ i et BOP-ferskingssystem i over-ensstemmelse med vanlig BOP-praksis. Tabell I nedenunder viser verdier for de variable som ble eksperimentelt vari-ert og de tilveiebragte resultater. I hvert tilfelle ble industrielt rent nitrogen tilført blandet med oksygen gjennom tilførselsledninger for oksygen, og man begynte "t" minutter før man antok at avkullingstrinnet var slutt. Verdien av "t" varierte., fra charge til charge som vist i tabell I og II nedenunder. Six charges of 213 metric tons each were decarburized by top blowing with pure 0^ in a BOP freshening system in accordance with standard BOP practice. Table I below shows values for the variables that were experimentally varied and the results provided. In each case, industrially pure nitrogen was supplied mixed with oxygen through oxygen supply lines and "t" minutes were started before the decarburization step was assumed to be complete. The value of "t" varied from charge to charge as shown in Tables I and II below.

De første tre charger som er vist i tabell I illustrerer den korrekte fremgangsmåte for oppfinnelsen hvor man følger alle krav og hvor hovedkravene er: (1) Den nødvendige blandingsintensitet må oppnås og man oppnår dette her ved å anvende et trykk i tilførsels-ledningene som er høyere enn normalt under nitrogen-tilførselen. Det normale trykk for konverten er ca. The first three charges shown in Table I illustrate the correct method for the invention where all requirements are followed and where the main requirements are: (1) The required mixing intensity must be achieved and this is achieved here by applying a pressure in the supply lines which is higher than normal during the nitrogen supply. The normal pressure for the converter is approx.

2 2

8,1 kg/cm . 8.1 kg/cm .

(2) Minst 3 Nm 3 nitrogen tilføres pr. metrisk tonn stål og (3) manganinnholdet blåses til 0,10% eller mindre. Man skal legge merke til at for hver av disse tre charger var det endelige nitrogeninnhold innenfor 10% av det ønskede nitrogeninnhhold og alle nitrogeninnhold var i området for de akseptable nitrogenspesifikasjoner. for den ønskede kvalitet. Denne type reproduserbar-het har ikke vært mulig før foreliggende oppfinnelse. (2) At least 3 Nm 3 nitrogen is supplied per metric ton of steel and (3) the manganese content is blown to 0.10% or less. It should be noted that for each of these three loads the final nitrogen content was within 10% of the desired nitrogen content and all nitrogen contents were in the range of the acceptable nitrogen specifications. for the desired quality. This type of reproducibility has not been possible before the present invention.

Charge 4, 5 og 6, vist i tabell II, illustrerer utilfreds-stillende resultater man får når ett av de tre kravene ifølge oppfinnelsen ikke følges. Det endelige nitrogeninnhold i charge 4, 5 og 6 faller vesentlig utenfor kravet, d.v.s med 40 til 50% og ligger utenfor de aksepterbare nitrogenspesifikasjoner for de ønskede kvaliteter. Charge 4 hadde den riktige vekselvirkning mellom gass og smelte som man får ved øket trykk i tilførselsledningen og en passende mengde nitrogen, men manganinnholdet var ikke under 0,10%. For charge 5 var alle krav ifølge oppfinnelsen oppfylt, bortsett fra at det lave trykket som ble brukt ga utilstrekkelig vekselvirkning mellom smeiten og nitrogen. En utilstrekkelig mengde nitrogen var det eneste krav som man ikke tok. hensyn til i charge 6. Charges 4, 5 and 6, shown in Table II, illustrate unsatisfactory results obtained when one of the three requirements according to the invention is not followed. The final nitrogen content in charges 4, 5 and 6 falls significantly outside the requirement, i.e. by 40 to 50% and lies outside the acceptable nitrogen specifications for the desired qualities. Charge 4 had the correct interaction between gas and melt which is obtained by increased pressure in the supply line and an appropriate amount of nitrogen, but the manganese content was not below 0.10%. For charge 5, all requirements according to the invention were met, except that the low pressure used gave insufficient interaction between the melt and nitrogen. An insufficient amount of nitrogen was the only requirement that was not taken. regard to in charge 6.

Claims

Method for the production of steel with a high nitrogen content within a pre-selected area in a steelmaking process by decarburizing a ferrous melt in a converter where oxygen is blown into the melt from above the surface of the melt and the partial pressure of nitrogen in the space above is maintained the smelting at least as large as the pressure calculated as the equilibrium pressure for the desired dissolved nitrogen content in the molten metal at 1600°C, characterized by

(a) adds a nitrogen-rich gas to the melt simultaneously with the said oxygen during a final part of the decarburization stage in an amount at least equivalent to 3 Nm nitro-

gene per metric ton of molten metal and in such a way that a strong interaction is obtained between the nitrogen-rich gas and the molten metal,

(b) decarburizes the smelt with oxygen and nitrogen-rich gas

to blow the smelt to a final manganese content of 0.10% or less.